（招商局重庆交通科研设计院有限公司，400067）
【摘要】在我国大力支持桥梁建设的情况下，对桥梁建设提出更高的要求。因此，建设单位应当在桥梁建设中强化桥梁结构耐久性和抗震性设计技术，提高桥梁结构的科学性、提升桥梁使用的安全性、延长桥梁的使用寿命、增加桥梁的负载能力，使桥梁长期坚固、稳定、安全的使用。对此，本文将以研究桥梁结构可靠性为切入点，就桥梁结构耐久性及抗震性设计技术予以深入研究。
【关键词】桥梁结构；耐久性；抗震性；设计
随着我国经济、科技水平的迅猛发展，我国不断扩大桥梁建设规模，希望桥梁建设可以促进国家经济发展、方便交通运输。但因桥梁建设难度大，并且容易受到诸多不确定因素的影响，这使得桥梁建设容易存在质量问题，尤其是桥梁结构这部分。因此，在桥梁结构建设中应重点分析研究桥梁结构的耐久性、抗震性，再结合实际情况，科学、合理的设计桥梁结构耐久性及抗震性，为提高桥梁结构的坚固性、稳定性、可靠性创造条件。因此，加强桥梁结构耐久性及抗震性设计的研究是非常必要的。
一、桥梁结构可靠性分析
桥梁结构可靠性设计的主要目标是在已经知道桥梁结构承受外在负载的前提条件下，依据相关的可靠性指标，选择桥梁结构的各个几何参数，对桥梁结构进行详细的设计研究，从而使得设计完成的桥梁结构能够在预先规定的条件和时间内，其可靠度不低于给定的可靠性参数。因桥梁结构可靠性包括桥梁结构的耐久性和抗震性。因此，加强桥梁结构耐久性和抗震性设计就相当于强化桥梁结构的可靠性。而从目前我国桥梁结构设计的实际情况来看，桥梁结构耐久性和抗震性设计并不是非常科学、合理、标准，这使得桥梁结构可靠性不高。就以近几年多次发生的桥梁坍塌事件来说，桥梁结构的强度不够、结构质量检测不合格、结构设计因重视美观而忽视结构受力情况等诸多问题的存在，都说明桥梁结构耐久性和抗震性设计不佳[1]。这也是在提醒桥梁设计者及建设单位，桥梁结构设计还存在很多不足，需要不断努力，才能改变此种局面。
二、桥梁结构耐久性设计技术研究
基于上文桥梁结构可靠性的简单概述和分析，说明了目前建筑结构耐久性设计尚有不足。对此，笔者从理论与实践两方面来分析和研究提高桥梁结构耐久性设计的对策。
（一）理论分析
耐久性作为考察桥梁结构是否可靠的重要指标之一，在实践应用中起到很大作用。而要想使耐久性这一指标在实践中有效应用，就要保证其具有理论支持。因此，详细研究桥梁结构耐久性设计的理论方法是非常必要的。
东京大学教授罔村甫明确指出，桥梁结构耐久性与选材质量、结构构造、施工程序等多个方面息息相关，重点研究这些方面是必要的。因此，在基于环境指数评定法来设定耐久性设计方法时，应从环境指数的角度出发，对桥梁结构建设的选材质量、结构构造、施工程序、施工工艺、施工环境等方面进行分析。此方法对应的基本表示式，即：
（1）
注：表示为环境指数，表示为耐久性指数。
因环境指数评定的计算式，即为：
注:表示为在标准环境下的环境指数值；表示为在考虑了冻融和盐分等恶劣环境影响条件下的环境指数增长值。
因此，在设计桥梁结构耐久性时，利用基于环境指数评定法规划设计结构耐久性，将环境指数评定计算式带入到（1）表达式中，确定结构耐久性指数，再以此为依据分析桥梁结构的选材质量、结构构型、施工程序、施工工艺等因素，进而科学、合理的进行桥梁结构耐久性设计[2]。
（二）实践分析
一般来说，桥梁结构耐久性差与混凝土施工不佳、钢筋运用不佳、混凝土与钢筋设置不佳这三因素有很大关系。因此，在优化桥梁结构耐久性设计方案的过程中，需要注意强化以下三方面。
其一，提高桥梁结构保护层的厚度。桥梁结构保护层主要是利用混凝土和钢筋来构成的。而混凝土与钢筋配置容易存在质量问题。因此，对桥梁结构保护层设计时，一定要对混凝土质量进行详细检查，避免其中存在有害物质，会使其在保护层构成后腐蚀钢筋；一定要根据桥梁结构的强度，科学设置保护层的厚度，避免其压力过大，降低桥梁结构的使用性；利用防腐涂料来处理钢筋，提高钢筋防腐性能，以此来降低保护层中钢筋被腐蚀的速度，提高桥梁结构的使用寿命。
其二，选用优质的且性能好的材料。桥梁结构耐久性设计方案规划设计中，选材是非常重要的环节。而混凝土、钢筋是非常重要的材料。因此，在选择混凝土及钢筋时，要按照施工要求及实际情况，最好选用环氧沥青型混凝土及环氧涂层型钢材。另外，为避免水泥选用不当，降低桥梁结构的耐久性，最好选用抗渗性好的硅酸盐水泥。
其三，结构或部件选型要科学合理。桥梁结构或部件选型是否科学，同样会影响桥梁结构的耐久性。因此，设计人员在结构或部件选型上一定要慎重。在桥梁结构选型上，注意尽量避免桥梁震动疲劳情况出现，并且要保证结构的总体强度符合施工要求；在部件选型上，一定要注意控制部件端面的钢筋间距，并保证所使用的混凝土符合施工要求[4]。
三、桥梁结构抗震性设计技术研究
近几年，我国地震频繁发生，产生的破坏极大。因此，在桥梁结构设计中还要注重加强桥梁结构抗震性设计技术研究，尽可能的提高桥梁结构的抗震性能。
（一）桥梁结构抗震设计计算模型
1．缆索单元
为了保证缆索可以在桥梁结构中有效应用，提高桥梁结构的抗震性能，采用有限元方法来计算缆索单元。具体的做法是：设置等效弹性模量。由于缆索的垂度影响缆索的表观刚度，即缆索垂度越小，缆索张力越大。因此，采用Enst等效弹性模型计算缆索张力。设置等效割线弹性模量。因缆索受到的拉力越大，缆索张力就会增加，相应的荷载也会变化。但为了避免缆索断裂，应当保证荷载增量在一定范围内。基于此点，等效割线弹性模量，可以表示：
2．支座单元
基于力学可以了解到，支座及其连接的部件的性能及构造形式都会影响桥梁结构的抗震性，因此构建支座系统的模型也是必要的。对于支座系统模型的构建，主要建立支座计算模型，即滑动支座和弧形钢板条耗能器均理想弹塑性的恢复力模式。
（二）桥梁结构抗震设计
基于以上设计概念的分析，桥梁结构减震、隔震设计中，要充分考虑以下几点。
其一，分析桥梁结构的特点及所处位置的地震波频率特点，再对桥梁结构选型、强度等方面进行分析，进而提出适合的、有效的减震隔震装置。
其二，详细分析减震隔震装置的应用性，提出科学、合理的装置安置方案，有效安置减震隔震装置[5]。
其三，对桥梁结构的支座和缆索进行科学设计，也就是基于支座的模型和缆索的模型以及桥梁结构抗震性能要求，科学分析桥梁结构构件的强度，进而合理设置缆索和支座，确保缆索张力和支座的承受力符合施工要求。
结束语：
在我国桥梁建筑建设规模不断扩大的情况下，桥梁建设质量要求较高。此种情况下，深入研究桥梁结构耐久性及抗震性设计已经成为桥梁结构设计非常重要的部分。因此，建设单位或设计人员在设计桥梁结构耐久性及抗震性时，应当从桥梁使用安全性、使用寿命、使用稳定性的角度出发，详细分析桥梁结构的选型、选材、施工程序、施工工艺、地理环境等方面，优化设计桥梁结构的耐久性、抗震性，为提高桥梁结构的使用效果创造条件。
参考文献：
[1]方俭,丁海滨.关于桥梁结构耐久性及抗震性设计的研究分析[J].工程建设标准化,2015,(4):102-102.
[2]刘杰.探析桥梁结构耐久性及抗震性设计[J].建筑工程技术与设计,2014,(26):160-160.
[3]谭逢刚.浅析桥梁结构耐久性及抗震性设计[J].城市建设理论研究（电子版）,2014,(7).
[4]岳建伟.关于桥梁结构耐久性设计及抗震性设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(9):3154-3154.
[5]刘亚红.桥梁结构抗震性及耐久性设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(3):3636-3636.